戶魯超  傅秦志  朱  毅  賈  浩

(中天鋼鐵集團(tuán))

摘  要  中天鋼鐵第一煉鐵廠3號(hào)高爐在2020年6月份生產(chǎn)中產(chǎn)量指標(biāo)創(chuàng)歷史新高，平均日產(chǎn)2216.56t，利用系數(shù)達(dá)：4.62t/（m3·d），產(chǎn)量指標(biāo)在全國(guó)同類型小高爐中處于優(yōu)先水平。對(duì)此，利用這次機(jī)會(huì)對(duì)高爐增產(chǎn)降耗實(shí)踐進(jìn)行了總結(jié)，通過強(qiáng)化原燃料管理、上下部調(diào)劑、合理操作爐型、有害元素的控制、強(qiáng)化爐前管理及設(shè)備管理和精細(xì)化的日常操作等技術(shù)措施展開分析，采取以上措施后取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量的明顯提高和燃耗的降低。

關(guān)鍵詞  提產(chǎn)降耗  上下部調(diào)劑  強(qiáng)化管理  爐前出鐵  有害元素

1  前言

中天鋼鐵3號(hào)高爐有效容積510m3于2018年12月24日中修后開爐投產(chǎn)，爐缸直徑4581mm、5292mm、5844mm，設(shè)計(jì)風(fēng)口16個(gè)、1個(gè)鐵口，3座頂燃式熱風(fēng)爐，采用料車上料，串罐無(wú)料鐘爐頂設(shè)備，2018年鋼鐵行業(yè)受益于市場(chǎng)紅利，整體效益上升，這對(duì)煉鐵高爐提出了更高的要求，進(jìn)入2019年后，各高爐在產(chǎn)量上要求嚴(yán)格，尋找突破，由于3號(hào)高爐風(fēng)機(jī)能力有限且運(yùn)行穩(wěn)定性較差，高爐在實(shí)際生產(chǎn)中如履薄冰，在面對(duì)新的挑戰(zhàn)下，3號(hào)高爐在長(zhǎng)期穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)上，結(jié)合原燃料及外圍水平，通過優(yōu)化高爐操作制度，強(qiáng)化設(shè)備管理，以提高產(chǎn)量，降低燃料比，實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)降耗工作目標(biāo)。

2  歷史指標(biāo)對(duì)比

3  原燃料結(jié)構(gòu)與管理

3.1  強(qiáng)化入爐焦炭管理

安排專人跟蹤東焦庫(kù)焦炭質(zhì)量情況，根據(jù)焦炭質(zhì)量不同分開入庫(kù)，合理搭配入爐，減少焦炭質(zhì)量不同導(dǎo)致焦炭負(fù)荷變化，影響爐況穩(wěn)定順行。

3.2  入爐礦石質(zhì)量管理

（1）根據(jù)“雁陣沙龍”工作要求，對(duì)燒結(jié)廠提出要求，提高燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度，由原來(lái)的76.33%提高至78.33%，燒結(jié)礦質(zhì)量得到明顯改善，并及時(shí)反饋堿度波動(dòng)變化。

（2）關(guān)注球團(tuán)來(lái)貨情況，及時(shí)掌握各類球團(tuán)成分，提前調(diào)整熔劑量，確保渣系穩(wěn)定，爐況順行。

（3）塊礦屬于“生料”，直接入爐會(huì)帶來(lái)如熱爆裂、結(jié)晶水分解吸熱和爐料軟熔滴落性能差等問題，優(yōu)化放料順序，增加礦石焦丁量，改善透氣性指數(shù)。

3.3  重視篩分及倉(cāng)位管理

爐料中大粒級(jí)或小粒級(jí)比例的增加，都會(huì)使料柱孔隙度減少，料柱阻損增加，爐況順行變差，必須嚴(yán)格控制篩分料流大小，保證焦炭篩量＜500kg/min，礦石篩量＜600kg/min，確保以發(fā)展中心氣流為主，邊緣氣流為輔的兩股氣流，為提高冶強(qiáng)創(chuàng)造條件。

4  操作制度的調(diào)整

4.1  送風(fēng)制度調(diào)整

2019年2月份開始成立產(chǎn)能攻關(guān)小組，制定詳細(xì)的操作方針并逐條推進(jìn)，首先在風(fēng)量的選擇上，解放思想，結(jié)合爐料結(jié)構(gòu)和已制定的操作方針，將風(fēng)口面積由0.1478擴(kuò)大到0.1504，即在保證風(fēng)速的前提下提高了入爐風(fēng)量又達(dá)到了風(fēng)口圓周工作均勻的目的，從而達(dá)到活躍爐缸為爐況長(zhǎng)期穩(wěn)定順行保駕護(hù)航。

4.2  布料制度調(diào)整

以采取中心為主、邊緣為輔的多環(huán)布料制度理念為中心思想，3號(hào)高爐焦炭放料時(shí)間：80秒左右，礦石放料時(shí)間：70秒左右，達(dá)到了氣流穩(wěn)定可控的程度，煤氣利用率維持在43%～46%之間，促進(jìn)了高爐的降耗提產(chǎn)。處理爐況“為放不快”，提產(chǎn)降耗“非壓不可”。

4.3  熱制度和造渣制度的調(diào)整

爐缸的活躍性管理是保證高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)，熱制度和造渣制度的合理決定了爐缸工作狀態(tài)，把生鐵含[Si]及鐵水物理熱作為爐缸熱制度的標(biāo)志。生鐵含硅控制在0.3%-0.50%，物理熱必須大于1480℃，嚴(yán)格控制低硅高堿的出現(xiàn)，保證鐵水物理熱充足。在保證生鐵含硫合格的情況下，管控爐渣鎂鋁比指標(biāo)，確保渣鐵流動(dòng)性，以達(dá)到長(zhǎng)期自循環(huán)洗爐的目的。

爐缸活躍性指數(shù)：以鐵水物理熱與化學(xué)熱［Si］之間是否有對(duì)應(yīng)關(guān)系衡量物理熱是否在正常范圍內(nèi)，結(jié)合爐缸活躍性指數(shù)，監(jiān)測(cè)爐缸活躍性的變化。物理熱指數(shù)計(jì)算方法：

Ktp=［（tp-1400）2/100］/［Si］

式中tp代表物理熱，℃；［Si］為鐵水硅含量（化學(xué)熱），%；

4.4  實(shí)施高富氧、大噴煤

使用新噴煤噴吹煤粉后，小時(shí)煤量得以保障，減少頻繁倒灌對(duì)壓力波動(dòng)的影響，富氧則是解放思想，大膽使用富氧量，噴煤比和富氧率的提高對(duì)高爐提產(chǎn)起到了關(guān)鍵的作用。

5  有害元素的控制

5.1  控制有害元素的源頭

嚴(yán)格控制跟蹤有害因素入爐負(fù)荷，從源頭抓起：對(duì)進(jìn)廠原燃料化驗(yàn)分析進(jìn)行掌控，根據(jù)有害元素?cái)z入量調(diào)整配比。對(duì)入爐料每周進(jìn)行全分析，掌握入爐實(shí)際有害因素負(fù)荷。

5.2  排除有害元素的措施

（1）爐溫控制：堿金屬硅酸鹽的還原是一個(gè)強(qiáng)吸熱過程，反應(yīng)要在較高的溫度下進(jìn)行，爐溫水平控制越高，導(dǎo)致高爐排堿下降，所以，爐溫越低越有利排堿，但必須保證物理熱。

（2）渣量控制：入爐原燃料帶入的堿金屬80%以上隨爐渣排出高爐，渣量大小對(duì)高爐排堿有明顯的影響，增加渣量能顯著提高爐渣的排堿率。

（3）提高渣中MgO含量：MgO能降低堿金屬在爐渣中的活度，適當(dāng)提高爐渣中MgO含量有利于提高爐渣的排堿能力，改善爐渣的流動(dòng)性。

（4）降低二元堿度：降低爐渣堿度有利于排堿，這是因?yàn)閴A金屬在中溫區(qū)的反應(yīng)為：4K+2SiO2+2FeO—2K2SiO3+2Fe，堿度越低渣中SiO2越高，反應(yīng)向右進(jìn)行，增加爐渣吸收堿金屬能力。

（5）控制煤氣流分布：煤氣是有害元素的攜帶者和傳遞者，日常生產(chǎn)中，主要以增加風(fēng)量，打開中心為指導(dǎo)思路，提高中心氣流，為通過煤氣排堿創(chuàng)造長(zhǎng)遠(yuǎn)條件。

5.3  穩(wěn)定初始煤氣流分布

定期檢修更換風(fēng)口，校正初始煤氣流。由于堿金屬和鋅的循環(huán)富集導(dǎo)致風(fēng)口中套頻繁上翹，將初始?xì)饬鹘嵌认蛏?，且圓周方向上翹角度均有不同，導(dǎo)致各風(fēng)口回旋區(qū)不均勻，上翹嚴(yán)重的影響直吹管與風(fēng)口小套小球面的接觸，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中直吹管跑風(fēng)嚴(yán)重，風(fēng)口平臺(tái)煤氣量增加，人員達(dá)不到安全作業(yè)環(huán)境，必須調(diào)整膨脹節(jié)位移來(lái)處理，甚至影響直吹管窺視孔觀察煤粉噴吹情況，有的角度變化較大造成煤槍磨損風(fēng)口小套，各別風(fēng)口不得不停止噴煤，造成圓周方向噴吹量不均，圓周方向熱制度失衡，嚴(yán)重影響爐缸工作狀態(tài)，易產(chǎn)生局部邊緣煤氣流，影響爐況順行。

6  強(qiáng)化爐前與設(shè)備管理

6.1  加強(qiáng)爐前作業(yè)管理

（1）時(shí)間：縮短出鐵間隔時(shí)間。隨著產(chǎn)量提升，出鐵間隔時(shí)間要求30-38min之內(nèi)必須打開鐵口，確保全風(fēng)堵鐵口。

（2）流速：控制好鐵口孔道。根據(jù)下料速度及理論鐵量，保證鐵水流速不低于2.5t/min。

（3）炮泥：提高炮泥質(zhì)量，烘烤好鐵口，保證爐前鐵口“三率”，杜絕斷、漏、燒、炮泥現(xiàn)象，確保鐵口通暢，渣鐵有序排出。

（4）操作：統(tǒng)一思想、統(tǒng)一操作，穩(wěn)定打泥量，做好交接班工作，確保鐵口連續(xù)長(zhǎng)期穩(wěn)定。

6.2  提高設(shè)備管理水平

休風(fēng)率和慢風(fēng)率對(duì)爐況順行和強(qiáng)化冶煉影響重大，設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行是高爐保持高強(qiáng)度冶煉的前提，因此加強(qiáng)設(shè)備點(diǎn)檢和維護(hù)工作至關(guān)重要。為提高設(shè)備管理能力，重點(diǎn)對(duì)以下幾個(gè)方面提高了管理力度。

（1）大力推進(jìn)“操檢合一”工作，通過崗位員工加強(qiáng)對(duì)設(shè)備點(diǎn)檢，消除設(shè)備隱患；

（2）關(guān)注煤槍工作情況，確保煤槍頭在風(fēng)口正中央，并保證“均噴廣噴，連續(xù)穩(wěn)定”，有效的改善煤搶燒壞風(fēng)口小套事故。

（3）推行設(shè)備周期壽命管理。嚴(yán)格記錄送風(fēng)裝置及煤槍的使用周期和安裝日期，對(duì)到壽的送風(fēng)裝置利用檢修機(jī)會(huì)全部更換，避免高爐臨時(shí)休風(fēng)。

7  結(jié)語(yǔ)

（1）精料是高爐強(qiáng)化冶煉的基礎(chǔ)，3號(hào)高爐通過加強(qiáng)原燃料管理，基本能滿足強(qiáng)化冶煉的要求。

（2）提高富氧率、煤比、提高頂壓、提高煤氣利用率是高爐提高產(chǎn)量的關(guān)鍵手段。

（3）爐前及時(shí)出凈渣鐵是高爐保持高強(qiáng)度冶煉的重要前提，強(qiáng)化爐前作業(yè)管理尤為重要。

（4）物料中有害元素的處理確保了爐況的長(zhǎng)期穩(wěn)定順行。

（5）休風(fēng)率是制約高爐連續(xù)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，通過點(diǎn)檢制度和檢修質(zhì)量的提升，對(duì)制約生產(chǎn)的環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，有效的降低了高爐休風(fēng)率，是高爐高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要保障。

（6）高爐提產(chǎn)降耗工作屬于一項(xiàng)系統(tǒng)工程，環(huán)環(huán)相扣，密不可分。加強(qiáng)日常管理，保證爐缸長(zhǎng)期活躍性是關(guān)鍵。

8  參考文獻(xiàn)

[1] 王筱留. 鋼鐵冶金學(xué)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2011年第2版：157.

[2] 汪周勇，陳克武，劉方利.湘鋼2號(hào)高爐強(qiáng)化冶煉生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 煉鐵，2012，31：1.